JP6050647B2 - Binder for firing - Google Patents

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Description

本発明は、低温で熱分解して除去される焼成用のバインダーに関するものである。   The present invention relates to a binder for firing that is removed by thermal decomposition at a low temperature.

加熱することで分解する性質を有する高分子材料のうち、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂は、その易熱分解性及び易成形性から、セラミックス成形用、電極形成用、金属熔接の仮接着用、レーザー感応被膜用などの熱分解性バインダーや熱分解性接着剤として用いられている。   Among the polymer materials having the property of decomposing by heating, thermoplastic resins such as polystyrene resin, polyethylene resin, and acrylic resin are used for ceramic molding, electrode formation, It is used as a heat-decomposable binder and heat-decomposable adhesive for metal welding temporary bonding and laser-sensitive coatings.

一般的に、高分子材料は、熱分解温度が高く、特に非酸化性雰囲気中ではそれらの完全な分解が完了し難いことで炭化物として残ってしまうため、例えばセラミックス成形体の焼成の際には、分解除去できなかった炭化物が焼結体である成形体に残存することにより、所望の性能を発揮できず様々な問題が発生する。これらを完全に分解し除去するためには、脱脂処理や高温かつ長時間の加熱処理が必要となる。生産コストや生産効率を考慮した場合や、更には高温での加熱処理ができず低温焼成による成形が必要な場合において、低温でも容易に分解し、揮発又は焼尽するようなバインダーが望まれている。   In general, polymer materials have a high thermal decomposition temperature, and in particular in non-oxidizing atmospheres, their complete decomposition is difficult to complete and remain as carbides. For example, when firing a ceramic molded body, When the carbides that could not be decomposed and removed remain in the molded body that is a sintered body, the desired performance cannot be exhibited and various problems occur. In order to completely decompose and remove these, a degreasing treatment or a high-temperature and long-time heat treatment is required. When production costs and production efficiency are taken into account, or when heat treatment at high temperatures is not possible and molding by low-temperature firing is required, a binder that easily decomposes and volatilizes or burns out at low temperatures is desired. .

具体的には、マルチレイヤーセラミックコンダクター(MLCC)の場合、誘電体層と内部電極層とが交互に積層された構造を取っており、一般に前者にはチタン酸バリウムに焼成用のバインダーとしてブチラール樹脂が、後者にはニッケルなどの導電体に焼成用のバインダーとしてエチルセルロース樹脂が用いられている。また、太陽電池用シリコンウエハの電極にも、アルミや銀などの導電体に上記のバインダーが使用されている。しかしながら近年これらのバインダーは、小型化・高性能化、及び加工性などの要求に対し、熱分解性が不十分となり、高温で長時間の焼成及び焼結を要するうえ、完全に焼成除去されずに残った場合、電気特性などの性能低下を招いてしまう。   Specifically, in the case of a multi-layer ceramic conductor (MLCC), it has a structure in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately laminated. In general, the former is a butyral resin as a binder for firing on barium titanate. However, in the latter, an ethyl cellulose resin is used as a baking binder for a conductor such as nickel. Moreover, said binder is used for conductors, such as aluminum and silver, also for the electrode of the silicon wafer for solar cells. In recent years, however, these binders have become insufficiently thermally decomposable in response to demands for downsizing, high performance, and workability, requiring long-time firing and sintering at high temperatures, and are not completely removed by firing. If it remains, the performance such as electrical characteristics will be degraded.

このような低温分解性を有する樹脂としては、例えばポリ−α−メチルスチレンが挙げられる。このポリ−α−メチルスチレンは、300℃前後で完全に分解し、揮発してしまうが、成形性が悪く且つ高価なものである。   An example of such a resin having low temperature decomposability is poly-α-methylstyrene. This poly-α-methylstyrene is completely decomposed and volatilized around 300 ° C., but has poor moldability and is expensive.

これを改良したものとして、特許文献1に、スチレンとα−メチルスチレンとを共重合して得られる熱分解性スチレン系共重合体が開示されている。スチレンを30〜90重量部とα−メチルスチレンを10〜70重量部とで得られる共重合体が、減圧下385℃で熱分解することが報告されている。   As an improvement of this, Patent Document 1 discloses a thermally decomposable styrene copolymer obtained by copolymerizing styrene and α-methylstyrene. It has been reported that a copolymer obtained from 30 to 90 parts by weight of styrene and 10 to 70 parts by weight of α-methylstyrene is thermally decomposed at 385 ° C. under reduced pressure.

特開平6−41241号公報JP-A-6-41241

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、低温又は250℃以下のような極低温条件下で熱分解可能な優れた熱分解性を有し、幅広い焼成温度に対応して焼成する際に用いることができ、生産コストや生産効率に資する焼成用バインダーを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has excellent thermal decomposability that can be pyrolyzed at a low temperature or an extremely low temperature condition of 250 ° C. or less, and is fired corresponding to a wide range of firing temperatures. It is an object of the present invention to provide a binder for firing that can be used in production and contributes to production cost and production efficiency.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、分子量がそれぞれ300以下の第三アルコール類とモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第三アルコールエステル基を有するエステル化合物が、250℃以下の極低温で熱分解することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an ester having a tertiary alcohol ester group in which a tertiary alcohol having a molecular weight of 300 or less and a mono- and / or di-carboxylic acid are ester-bonded. The compound was found to thermally decompose at an extremely low temperature of 250 ° C. or lower, and the present invention was completed.

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項1に記載された焼成用バインダーは、一分子内に第三アルコール水酸基を2つ有するアルコール化合物及び一分子内に第三アルコール水酸基及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物から選ばれ分子量が最大でも300の第三アルコール類と分子量が最大でも300のモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した複数の第三アルコールエステル基を有するポリエステル骨格含有のエステル化合物であるポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂を、含むことを特徴とする。 The binder for baking according to claim 1, which has been made to achieve the above object, is an alcohol compound having two tertiary alcohol hydroxyl groups in one molecule and a tertiary alcohol in one molecule. hydroxyl group and tertiary alcohols having a molecular weight of 300 at the maximum molecular weight is selected from an alcohol compound having one carboxyl group is also 300 at maximum mono - and / or di - tertiary alcohol and carboxylic acids plural ester-linked A polyester oligomer or a polyester resin , which is an ester compound containing a polyester skeleton having an ester group , is included.

請求項2に記載の焼成用バインダーは、請求項1に記載されたものであって、前記エステル化合物が、前記複数の第三アルコールエステル基のポリエステル結合の繰返し構造を有するポリエステル高分子化合物、又は前記複数の第三アルコールエステル基を2つで非繰返し構造とするポリエステル化合物である前記ポリエステルオリゴマー又は前記ポリエステル樹脂であることを特徴とする。 The binder for firing according to claim 2 is the binder according to claim 1, wherein the ester compound has a repeating structure of polyester bonds of the plurality of tertiary alcohol ester groups , or characterized in that said a plurality of the polyester oligomer or the polyester resin is a polyester compound the tertiary alcohol ester groups and non-repetitive structure in two.

請求項3に記載の焼成用バインダーは、請求項1又は2に記載されたものであって、前記エステル化合物が、複数の前記第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量を、最大でも300とすることを特徴とする。   The binder for firing according to claim 3 is the binder according to claim 1 or 2, wherein the ester compound has a total atomic weight of atoms constituting a plurality of the third alcohol ester groups. The maximum value is 300.

請求項4に記載の焼成用バインダーは、請求項1〜3の何れかに記載されたものであって、前記エステル化合物が、分子量が最大でも300の第一及び/又は第二アルコール類と前記モノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第一及び/又は第二アルコールエステル基を有するポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂であることを特徴とする。   The binder for baking of Claim 4 is described in any one of Claims 1-3, Comprising: The said ester compound is the 1st and / or 2nd alcohol and molecular weight of 300 at the maximum, and the said It is a polyester oligomer or polyester resin having primary and / or secondary alcohol ester groups in which mono- and / or di-carboxylic acids are ester-bonded.

請求項5に記載の焼成用バインダーの製造方法は、一分子内に第三アルコール水酸基を2つ有するアルコール化合物及び一分子内に第三アルコール水酸基及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物から選ばれ分子量が最大でも300の第三アルコール類と分子量が最大でも300のモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とをエステル化して、複数の第三アルコールエステル基を形成し、ポリエステル骨格含有のエステル化合物であるポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂を合成する工程を包含することを特徴とする。 The method for producing a binder for baking according to claim 5 is selected from an alcohol compound having two tertiary alcohol hydroxyl groups in one molecule and an alcohol compound having one tertiary alcohol hydroxyl group and one carboxyl group in one molecule. tertiary alcohols with molecular weight of 300 the molecular weight of at most 300 mono at most - and / or di - by esterifying a carboxylic acid, to form a plurality of tertiary alcohol ester group, an ester compound containing a polyester backbone It includes a step of synthesizing a certain polyester oligomer or polyester resin .

請求項6に記載の焼成用バインダーの製造方法は、請求項5に記載されたものであって、前記第三アルコールエステル基を形成した後、分子量が最大でも300の第一及び/又は第二アルコール類を添加しエステル化して、第一及び/又は第二アルコールエステル基を形成し、前記エステル化合物を合成する工程を包含することを特徴とする。   The method for producing a binder for firing according to claim 6 is the method according to claim 5, wherein after the formation of the third alcohol ester group, the first and / or second molecular weight is 300 at the maximum. The method includes the step of esterifying by adding an alcohol to form a first and / or second alcohol ester group and synthesizing the ester compound.

請求項7に記載の焼成用バインダー組成物は、請求項1〜4の何れかに記載の焼成用バインダーと無機粉末とを含むことを特徴とする。   The binder composition for baking of Claim 7 contains the binder for baking and the inorganic powder in any one of Claims 1-4, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の焼成用バインダーは、250℃以下のような極低温で非酸化性ガス雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下でも容易に分解して除去することができる。この焼成用バインダーは、セラミックス成形用や電極形成用のバインダーとして、幅広い焼成温度に対応して用いることができる。また、従来のような高温で長時間の加熱処理による分解除去を必要とせずに、易熱分解性のアクリル樹脂と比較しても50〜100℃も早く焼結することが可能で、生産コストや生産効率やエネルギー効率などの生産性の改善に資する。さらに、200℃台前半で分解することが可能であり、ポリアミド樹脂などのプラスチック基材のような高温での熱処理が困難である有機材料の表面加工にも使用することができる。   The binder for firing according to the present invention can be easily decomposed and removed even at a very low temperature of 250 ° C. or less in a non-oxidizing gas atmosphere or an inert gas atmosphere. This binder for baking can be used corresponding to a wide range of baking temperatures as a binder for forming ceramics or forming electrodes. In addition, it is possible to sinter as fast as 50 to 100 ° C. compared with a readily heat-decomposable acrylic resin without the need for decomposition and removal by heat treatment for a long time at a high temperature as in the past. Contributes to improving productivity such as production efficiency and energy efficiency. Further, it can be decomposed in the first half of the 200 ° C. range, and can be used for surface processing of organic materials that are difficult to heat-treat at high temperatures such as plastic substrates such as polyamide resins.

本発明の焼成用バインダーの製造方法によれば、分子構造が制御されたエステル化合物を得ることができ、低温焼成でも分解可能な焼成用バインダーを提供することができる。   According to the method for producing a binder for firing of the present invention, an ester compound having a controlled molecular structure can be obtained, and a binder for firing that can be decomposed even by low-temperature firing can be provided.

本発明の焼成用バインダー組成物は、焼成されることで含有される無機粉末を焼結させた焼結体を形成することができる。この焼成用バインダー組成物は、セラミックス成形体、太陽電池などに用いる配線パターンの作製、及び電極や誘電体の成形などの形成材料として使用することができる。   The binder composition for baking of this invention can form the sintered compact which sintered the inorganic powder contained by baking. This binder composition for baking can be used as a forming material for forming a wiring pattern used for a ceramic molded body, a solar cell, or the like, and molding an electrode or a dielectric.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。   Hereinafter, although embodiment of this invention is described in detail, the scope of the present invention is not limited to these forms.

本発明の焼成用バインダーは、分子量が300以下の第三アルコール類と分子量が300以下のモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第三アルコールエステル基を有するエステル化合物を、含むものである。ここで、下記化学式に、第三アルコールエステル基と称する骨格を点線枠で示す。   The binder for baking of the present invention contains an ester compound having a tertiary alcohol ester group in which a tertiary alcohol having a molecular weight of 300 or less and a mono- and / or di-carboxylic acid having a molecular weight of 300 or less are ester-bonded. . Here, in the following chemical formula, a skeleton called a tertiary alcohol ester group is indicated by a dotted frame.

Figure 0006050647
Figure 0006050647

エステル化合物は、第三アルコール由来のエステル結合である第三アルコールエステル基(−COO−)を少なくとも1つ有する低分子化合物であってもよく、複数有するポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂であってもよい。   The ester compound may be a low molecular compound having at least one tertiary alcohol ester group (—COO—) that is an ester bond derived from a tertiary alcohol, or may be a polyester oligomer or a polyester resin having a plurality thereof.

第三アルコールエステル基を1つ有する場合、それぞれの分子量が300以下の第三アルコール類とモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第三アルコールエステル基で構成されており、その第三アルコールエステル基から各末端までを構成する原子の原子量の総計が300以下のものとなる。   In the case of having one tertiary alcohol ester group, each tertiary alcohol is composed of a tertiary alcohol ester group in which a tertiary alcohol having a molecular weight of 300 or less and a mono- and / or di-carboxylic acid are ester-bonded. The total atomic weight of the atoms constituting the trialcohol ester group to each terminal is 300 or less.

第三アルコールエステル基を2つ以上有する場合、前記と同様に第三アルコールエステル基から各末端までを構成する原子の原子量の総計が300以下であり、かつ第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の原子量の総計が300以下となる。従って、複数の第三アルコールエステル基を有するポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂のようなポリエステルは、それぞれの第三アルコールエステル基同士の間において、構成する原子の原子量の総計がそれぞれ300以下のものとなる。ここで、第三アルコールエステル基同士の間とは、第三アルコールエステル基(−COO−)からその隣の第三アルコールエステル基(−COO−)までの間を示す。   When two or more tertiary alcohol ester groups are present, the total atomic weight of atoms constituting the tertiary alcohol ester group to each terminal is 300 or less, and between the third alcohol ester groups is formed as described above. The total atomic weight of the atoms to be reduced is 300 or less. Accordingly, the polyester such as a polyester oligomer or polyester resin having a plurality of tertiary alcohol ester groups has a total atomic weight of 300 or less between the respective tertiary alcohol ester groups. Here, between the third alcohol ester groups means between the third alcohol ester group (—COO—) and the adjacent third alcohol ester group (—COO—).

このような300以下という原子量の総計は、第三アルコールエステル基(−COO−)の原子量を除き隣接する原子から末端原子又は次の第三アルコールエステル基に隣接する原子までの間の原子の総計原子量として算出されるものである。   The total atomic weight of 300 or less is the total of atoms between the adjacent atom and the atom adjacent to the terminal atom or the next tertiary alcohol ester group excluding the atomic weight of the tertiary alcohol ester group (—COO—). It is calculated as atomic weight.

このような原子量の総計が300を超えると、低温での熱分解物が揮発せず残存するため、分解には250℃以上の温度が必要となる。この原子量の総計が300以下であれば、熱分解に著しく悪影響を及ぼさない限り、その分子構造は特に限定されない。   If the total amount of such atomic weights exceeds 300, thermal decomposition products at low temperatures remain without volatilization, and thus a temperature of 250 ° C. or higher is required for decomposition. If the total atomic weight is 300 or less, the molecular structure is not particularly limited as long as the thermal decomposition is not significantly adversely affected.

エステル化合物は、分子量が300以下の第一及び/又は第二アルコール類と前記モノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第一及び/又は第二アルコールエステル基を有していてもよい。この第一及び/又は第二アルコールエステル基は、第三アルコールエステル基と第三アルコールエステル基との間に、第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量が300を超えない範囲で、1つ又は複数有することができる。   The ester compound may have a primary and / or secondary alcohol ester group in which a primary and / or secondary alcohol having a molecular weight of 300 or less and the mono- and / or di-carboxylic acid are ester-bonded. Good. The first and / or second alcohol ester group has a range in which the total atomic weight of atoms constituting between the third alcohol ester groups does not exceed 300 between the third alcohol ester group and the third alcohol ester group. Can have one or more.

以下に、エステル化合物の製造方法について詳細に説明する。   Below, the manufacturing method of an ester compound is demonstrated in detail.

エステル化合物は、それぞれの分子量が300以下である第三アルコール類とモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とをエステル化反応させ、第三アルコールエステル基を形成することで得られる。   The ester compound is obtained by esterifying a tertiary alcohol having a molecular weight of 300 or less and a mono- and / or di-carboxylic acid to form a tertiary alcohol ester group.

第三アルコール類としては、例えば、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオールなどの一分子内に第三アルコールを2つ有するアルコール化合物;2−メチル−2−ヒドロキシプロピオン酸、3−メチル−3−ヒドロキシブタン酸などの一分子内に第三アルコール及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物が挙げられる。   Examples of tertiary alcohols include alcohol compounds having two tertiary alcohols in one molecule such as 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol and 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol; Examples include alcohol compounds having one tertiary alcohol and one carboxyl group in one molecule such as 2-methyl-2-hydroxypropionic acid and 3-methyl-3-hydroxybutanoic acid.

モノ−カルボン酸類としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、イソプロピオン酸、ブタン酸、ラウリル酸、ステアリル酸などの直鎖又は分岐カルボン酸、及びアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。ジ−カルボン酸類としては、例えば、コハク酸ジクロリド、シトラコン酸ジクロリドなどの二塩基酸クロリド;ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水マレイン酸、メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸などの酸無水物が挙げられる。更に例えば、ピロメリット酸2無水物、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物などの複数の無水環を有する酸無水物が挙げられる。   Examples of mono-carboxylic acids include linear or branched carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, isopropionic acid, butanoic acid, lauric acid and stearyl acid, and unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid. It is done. Examples of the dicarboxylic acids include dibasic acid chlorides such as succinic acid dichloride and citraconic acid dichloride; hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, maleic anhydride, and methyl-hexahydrophthalic anhydride. And acid anhydrides. Further examples include acid anhydrides having a plurality of anhydride rings such as pyromellitic dianhydride and biphenyltetracarboxylic dianhydride.

以下に、具体的な反応例について詳細に説明する。   Hereinafter, specific reaction examples will be described in detail.

下記反応式(1)に示すように、一分子内に第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)である2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールと、二塩基酸クロリド(B)であるコハク酸ジクロリドとを脱ハロゲン化水素反応させることにより、エステル化合物を得ることができる。   As shown in the following reaction formula (1), 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol which is an alcohol compound (A) having two tertiary alcohols in one molecule and dibasic acid chloride (B) An ester compound can be obtained by dehydrohalogenating a succinic dichloride.

Figure 0006050647
Figure 0006050647

前記反応式(1)中、nは繰り返し単位であることを示す。得られたエステル化合物は、第三アルコールがエステル化された第三アルコールエステル基を複数有するポリエステルである。このポリエステルは、例えば6〜10量体、好ましくは6〜7量体を主に含む多数種のオリゴマー又はポリマーの混合物である。   In the reaction formula (1), n represents a repeating unit. The obtained ester compound is a polyester having a plurality of tertiary alcohol ester groups in which a tertiary alcohol is esterified. This polyester is a mixture of many kinds of oligomers or polymers mainly containing, for example, 6 to 10 mer, preferably 6 to 7 mer.

得られたエステル化合物に、さらに第一及び/又は第二アルコール類のようなジオール化合物を添加することで、第三アルコールエステル基の他に、分子量が300以下の第一及び/又は第二アルコール類と前記モノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル化した第一及び/又は第二アルコールエステル基を有するエステル化合物を得ることができる。   In addition to the third alcohol ester group, the first and / or second alcohol having a molecular weight of 300 or less can be added to the obtained ester compound by further adding a diol compound such as a first and / or second alcohol. And ester compounds having primary and / or secondary alcohol ester groups in which the mono- and / or di-carboxylic acids are esterified.

例えば、一分子内に第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)1molと、二塩基酸クロリド(B)2molとを反応させ、さらに前記ジオール化合物(C)を加え反応させることで、下記模式反応式(2)に示すような構造を有するポリエステルが得られる。   For example, 1 mol of an alcohol compound (A) having two tertiary alcohols in one molecule and 2 mol of a dibasic acid chloride (B) are reacted, and the diol compound (C) is further added and reacted. A polyester having a structure as shown in reaction formula (2) is obtained.

Figure 0006050647
Figure 0006050647

前記模式反応式(2)中、B−A及びA−Bの結合部がそれぞれ第三アルコールエステル基であり、B−C及びC−Bの結合部がそれぞれ第一及び/又は第二アルコール由来のエステル結合である第一及び/又は第二アルコールエステル基である。   In the above-described schematic reaction formula (2), the B-A and AB bond portions are each a third alcohol ester group, and the BC and CB bond portions are derived from the first and / or second alcohol, respectively. A first and / or second alcohol ester group which is an ester bond.

ジオール化合物(C)は、分子量が300以下で第一アルコール及び/又は第二アルコールを有するアルコール類であって、エステル化反応した際に、第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量が300を超えない範囲のものであればよい。ジオール化合物(C)としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。   The diol compound (C) is an alcohol having a molecular weight of 300 or less and having a primary alcohol and / or a secondary alcohol, and the total number of atoms constituting the space between the tertiary alcohol ester groups upon esterification. It may be in the range where the atomic weight does not exceed 300. Examples of the diol compound (C) include ethylene glycol and propylene glycol.

前記反応工程における各化合物の含有量としては、一分子内に第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)及び二塩基酸クロライド(B)が30〜100重量部であり、ジオール化合物(C)が0〜70重量部である。   The content of each compound in the reaction step is 30 to 100 parts by weight of the alcohol compound (A) and dibasic acid chloride (B) having two tertiary alcohols in one molecule, and the diol compound (C). Is 0 to 70 parts by weight.

本発明に用いるエステル化合物の別の製造方法としては、下記反応式(3)に示すように、第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)である2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールの水酸基に、酸無水物(D)である無水コハク酸を付加反応させることで、第三アルコールエステル基を2つ有するエステル化合物を得ることができる。又は、下記反応式(4)に示すように、一分子内に第三アルコール及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物(A')である2−メチル−2−ヒドロキシプロピオン酸の水酸基に、酸無水物(D)である無水コハク酸を付加反応させることで、第三アルコールエステル基を1つ有するエステル化合物を得ることができる。   As another production method of the ester compound used in the present invention, as shown in the following reaction formula (3), 2,5-dimethyl-2,5-hexane which is an alcohol compound (A) having two tertiary alcohols An ester compound having two tertiary alcohol ester groups can be obtained by addition reaction of succinic anhydride, which is an acid anhydride (D), with the hydroxyl group of the diol. Alternatively, as shown in the following reaction formula (4), an acid is added to the hydroxyl group of 2-methyl-2-hydroxypropionic acid which is an alcohol compound (A ′) having one tertiary alcohol and one carboxyl group in one molecule. An ester compound having one tertiary alcohol ester group can be obtained by addition reaction of succinic anhydride which is an anhydride (D).

Figure 0006050647
Figure 0006050647

これらのエステル化合物は、必要に応じて、さらに前記と同様に第一及び/又は第二アルコール類のようなジオール化合物と反応させることで第一及び/又は第二アルコール由来のエステル結合である第一及び/又は第二アルコールエステル基を有するポリエステルを得ることができる。   These ester compounds may be ester bonds derived from primary and / or secondary alcohols by reacting with diol compounds such as primary and / or secondary alcohols as described above, if necessary. Polyesters having one and / or secondary alcohol ester groups can be obtained.

この反応工程としては、例えば、第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)に対して大過剰の酸無水物(D)を反応させることで、酸無水物(D)から導入されたカルボキシル基を両末端に有するエステル化合物を得る。これにジオール化合物(C)を加え脱水縮合させることで、下記模式反応式(5)に示すような構造を有するポリエステルを得ることができる。   As this reaction step, for example, a carboxyl group introduced from the acid anhydride (D) by reacting a large excess of the acid anhydride (D) with the alcohol compound (A) having two tertiary alcohols. Is obtained at both ends. A diol compound (C) is added to this and subjected to dehydration condensation, whereby a polyester having a structure as shown in the following schematic reaction formula (5) can be obtained.

同様に、第三アルコール及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物(A')と酸無水物(D)とを反応させ、一方に酸無水物から導入されたカルボキシル基、他方にアルコール化合物(A')の未反応のカルボキシル基を有するエステル化合物を得る。これにジオール化合物(C)を加え脱水縮合させることで、下記模式反応式(6)に示すような構造を有するポリエステルを得ることができる。   Similarly, the alcohol compound (A ′) having one tertiary alcohol and one carboxyl group is reacted with the acid anhydride (D), the carboxyl group introduced from the acid anhydride on one side, and the alcohol compound (A on the other side) An ester compound having an unreacted carboxyl group is obtained. A diol compound (C) is added to this and subjected to dehydration condensation, whereby a polyester having a structure as shown in the following schematic reaction formula (6) can be obtained.

Figure 0006050647
Figure 0006050647

式中、D−A、A−D、A'−D及びD−A'の結合部は、それぞれ第三アルコールエステル基であり、D−C、C−D、C−A'及びA'−Cの結合部は、それぞれ第一及び/又は第二アルコールエステル基である。   In the formula, the bonds of DA, AD, A′-D and DA ′ are tertiary alcohol ester groups, respectively, and are represented by DC, CD, CA ′ and A′—. The C bond is a first and / or second alcohol ester group, respectively.

前記反応工程に示されるポリエステルは、複数の第三アルコールエステル基を有し、かつそれらの第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量がそれぞれ300以下のものである。酸無水物(D)としては、前記で例示したものを同様に用いることができ、分子量が180以下のものが好ましい。ジオール化合物(C)としては、前記で例示したものを同様に用いることができ、その分子量が80以下のものが好ましい。   The polyester shown in the reaction step has a plurality of tertiary alcohol ester groups, and has a total atomic weight of 300 or less each constituting between the tertiary alcohol ester groups. As the acid anhydride (D), those exemplified above can be used similarly, and those having a molecular weight of 180 or less are preferable. As the diol compound (C), those exemplified above can be used similarly, and those having a molecular weight of 80 or less are preferable.

前記反応工程における各化合物の含有量としては、一分子内に第三アルコールを2つ有するアルコール化合物(A)又は一分子内に第三アルコール及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物(A')の何れかと酸無水物(D)とが30〜100重量部であり、ジオール化合物(C)が0〜70重量部である。   The content of each compound in the reaction step is an alcohol compound (A) having two tertiary alcohols in one molecule or an alcohol compound (A ′) having one tertiary alcohol and one carboxyl group in one molecule. And the acid anhydride (D) is 30 to 100 parts by weight, and the diol compound (C) is 0 to 70 parts by weight.

また、本発明で用いるエステル化合物は、二重結合へのカルボン酸のマルコフニコフ付加により得られる第三エステル化反応を活用し、例えばジエン化合物とジカルボン酸化合物との付加反応、一分子中に二重結合とカルボキシル基とを有する化合物の付加反応により得られるポリエステルであってもよい。   In addition, the ester compound used in the present invention utilizes a third esterification reaction obtained by Markovnikov addition of a carboxylic acid to a double bond, for example, an addition reaction between a diene compound and a dicarboxylic acid compound, Polyester obtained by addition reaction of a compound having a heavy bond and a carboxyl group may be used.

ジエン化合物としては、例えば2,7−ジメチル−2,6−オクタジエン、2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエンなどが挙げられる。   Examples of the diene compound include 2,7-dimethyl-2,6-octadiene and 2,5-dimethyl-2,4-hexadiene.

ジカルボン酸化合物としては、例えばコハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸などが挙げられる。   Examples of the dicarboxylic acid compound include succinic acid, phthalic acid, and hexahydrophthalic acid.

一分子中に二重結合とカルボキシル基とを有する化合物としては、例えば4−メチル−3−ペンテン酸などが挙げられる。   Examples of the compound having a double bond and a carboxyl group in one molecule include 4-methyl-3-pentenoic acid.

本発明に用いるエステル化合物の反応工程としては、第三アルコールエステル基が得られる反応であれば、その合成手段はどのような方法であってもよく、ここで例示した製造方法に限定されるものではない。また、これらの反応には、適宜反応触媒と非プロトン性溶媒等を用いることができる。   As a reaction step of the ester compound used in the present invention, any synthesis method may be used as long as it is a reaction capable of obtaining a tertiary alcohol ester group, and it is limited to the production method exemplified here. is not. In these reactions, a reaction catalyst and an aprotic solvent can be appropriately used.

本発明の用いるエステル化合物の重量平均分子量は、500以上で、より好ましくは1000以上である。また、エステル化合物は、異なる重合度のものを含んでいてもよい。   The weight average molecular weight of the ester compound used in the present invention is 500 or more, more preferably 1000 or more. Moreover, the ester compound may contain the thing of a different polymerization degree.

これらのエステル化合物を含有する本発明の焼結用バインダーは、窒素気流下、10℃/分の昇温速度で加熱する条件で、250℃に到達した時点の熱分解物が99%以上を示すものである。焼結用バインダーは、加熱されることで、それに含有されているエステル化合物の第三アルコールエステル基が切断され分解し、除去される。エステル化合物中に、第一及び/又は第二アルコールエステル基を有する場合、それらのエステル結合間では切断され難いが、低分子量であることから加熱されることで昇華等により除去することが可能である。   The binder for sintering of the present invention containing these ester compounds shows a thermal decomposition product of 99% or more when the temperature reaches 250 ° C. under the condition of heating at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in a nitrogen stream. Is. By heating the sintering binder, the tertiary alcohol ester group of the ester compound contained therein is cleaved, decomposed and removed. When the ester compound has a primary and / or secondary alcohol ester group, it is difficult to cleave between these ester bonds, but it can be removed by sublimation by heating because of its low molecular weight. is there.

本発明の焼成用バインダーは、前記エステル化合物の他に、必要に応じて、その他の樹脂、各種添加剤、可塑剤、希釈溶剤などを含んでいてもよい。   The binder for baking of this invention may contain other resin, various additives, a plasticizer, a diluent solvent, etc. other than the said ester compound as needed.

その他の樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなるポリマー、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートなどのポリオール化合物が挙げられる。添加剤としては、例えば、塗料・樹脂用分散剤、チクソ剤など、フタル酸エステルなど(又は比較的高沸点(沸点180℃以上)の溶剤)の可塑剤などが挙げられるが、特に限定されない。希釈溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ケトン溶剤、エーテルエステル溶剤、エステル溶剤などの溶剤が挙げられる。   Examples of other resins include polyol compounds such as polymers composed of acrylic acid esters and methacrylic acid esters, polyethers, polyesters, and polycarbonates. Examples of the additive include, but are not particularly limited to, plasticizers such as phthalate esters (or solvents having a relatively high boiling point (boiling point: 180 ° C. or higher)), such as paint / resin dispersants and thixotropic agents. Examples of the dilution solvent include solvents such as aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, ketone solvents, ether ester solvents, and ester solvents.

脂肪族炭化水素溶剤としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、イソオクタン、ノルマルデカンなどが挙げられる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include hexane, cyclohexane, isohexane, cyclohexane, methylcyclohexane, normal heptane, isooctane, and normal decane.

芳香族炭化水素溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include toluene and xylene.

ケトン溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、DIBK(ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノンが挙げられる。   Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, DIBK (diisobutyl ketone), and cyclohexanone.

エーテルエステル溶剤としては、例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。   Examples of the ether ester solvent include methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3 -Ethyl ethoxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, 2-methoxy-2-methylpropionic acid Methyl, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl Ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and the like diethylene glycol monobutyl ether acetate.

エステル溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどが挙げられる。   Examples of the ester solvent include ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, methoxybutyl acetate, cellosolve acetate, amyl acetate, normal propyl acetate, isopropyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.

焼成用バインダーは、無機粉末と混合又は混練されることで、焼成用バインダー組成物となる。   The binder for baking becomes a binder composition for baking by mixing or kneading with inorganic powder.

本発明の焼成用バインダー組成物は、焼成されることで焼成用バインダーを分解して除去しつつ、含有される無機粉末を焼結して焼結体を形成するものである。   The binder composition for firing of the present invention is formed by sintering and sintering the contained inorganic powder while being decomposed and removed by firing.

無機粉末としては、例えば、TiO、BaTiO、MgTiO、CaTiO、SrTiOのような無機フィラー、Ni、Cu、Ag、Alのような金属粒子、セラミックス粒子などが挙げられる。 Examples of the inorganic powder include inorganic fillers such as TiO 2 , BaTiO 3 , MgTiO 3 , CaTiO 3 , and SrTiO 3 , metal particles such as Ni, Cu, Ag, and Al, and ceramic particles.

焼成用バインダー組成物における焼成用バインダーと無機粉末との含有量は特に限定されないが、焼成用バインダーの添加量が、無機粉末に対して、5%以上、好ましくは10%以上であると好ましい。これらの混合方法としては、ボールミル等により均一に混合し、脱泡する方法等が挙げられる。   Although content of the binder for baking and inorganic powder in a binder composition for baking is not specifically limited, The addition amount of the binder for baking is 5% or more with respect to inorganic powder, Preferably it is preferable in it being 10% or more. Examples of these mixing methods include a method of uniformly mixing and defoaming with a ball mill or the like.

本発明の焼成用バインダー組成物は、必要に応じて各種添加剤が混合されたものであってもよい。各種添加剤としては、例えば、可塑剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤などが挙げられる。これら添加剤は、用途に応じた熱分解性を有していることが求められる。可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジイソプロピルフタレートなどのフタル酸エステル類等が挙げられる。分散剤としては、例えば、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体アンモニウム塩、ポリアクリル酸アンモニウム塩、カルボキシル基含有ポリマー変性物等が挙げられる。増粘剤としては例えばポリアクリル酸等が挙げられる。   The binder composition for baking of the present invention may be one in which various additives are mixed as necessary. Examples of the various additives include a plasticizer, a dispersant, a thickener, an antifoaming agent, and a leveling agent. These additives are required to have thermal decomposability depending on the application. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters such as dioctyl phthalate and diisopropyl phthalate. Examples of the dispersant include acrylic acid-acrylic acid ester copolymer ammonium salt, polyacrylic acid ammonium salt, modified polymer containing carboxyl group, and the like. Examples of the thickener include polyacrylic acid.

以下、本発明を適用する焼成用バインダーを合成し、焼成用バインダー組成物に用いて試作した例を示す。   Hereinafter, the example which synthesize | combined the binder for baking which applies this invention and used it for the binder composition for baking is shown as an example.

(実施例1)
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールとコハク酸ジクロリドとの脱塩酸によるポリエステル化反応を、以下のようにして行った。先ず、50mlフラスコに、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(1.00g/6.84mmol)、脱水THF(13.7ml)を加え、窒素雰囲気下攪拌した。これに、液温を0℃に管理しながら、滴下ロートを用いて、n−ブチルリチウムの2.6M/Lヘキサン溶液(5.2ml/13.7mmol)を10分間かけて滴下し、さらに10分間熟成させた後、コハク酸ジクロリド(750μl/6.84mmol)を10分間かけて滴下し、さらに室温にて2日間熟成させた。この反応混合液を濃縮、濾過後、酢酸エチルを加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリム水溶液でそれぞれ1回ずつ洗浄した後、減圧下で溶液を除去した。得られた粗生成物をTHFに溶解させた後、水中へ滴下することでポリエステル(168mg)を得た。
Example 1
A polyesterification reaction of 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol and succinic dichloride by dehydrochlorination was performed as follows. First, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol (1.00 g / 6.84 mmol) and dehydrated THF (13.7 ml) were added to a 50 ml flask and stirred under a nitrogen atmosphere. To this, a 2.6 M / L hexane solution (5.2 ml / 13.7 mmol) of n-butyllithium was added dropwise over 10 minutes using a dropping funnel while controlling the liquid temperature at 0 ° C. After aging for 5 minutes, succinic dichloride (750 μl / 6.84 mmol) was added dropwise over 10 minutes and further aging at room temperature for 2 days. After the reaction mixture was concentrated and filtered, ethyl acetate was added, and the mixture was washed once with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution and a saturated aqueous sodium chloride solution, and then the solution was removed under reduced pressure. The obtained crude product was dissolved in THF and then added dropwise to water to obtain a polyester (168 mg).

得られたポリエステルの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(溶剤:テトラヒドロフラン(THF),カラム:ShodexKF−G,KF−802×4,KF−800D(昭和電工株式会社製),流速:1mL/min,温度:40℃)により測定し、スチレン換算したところ3,000であった。   The weight average molecular weight of the obtained polyester was gel permeation chromatography (GPC) (solvent: tetrahydrofuran (THF), column: Shodex KF-G, KF-802 × 4, KF-800D (manufactured by Showa Denko KK), flow rate. 1 mL / min, temperature: 40 ° C.) and 3,000 when converted to styrene.

(実施例2)
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール1molとリカシッドMH−700(メチルヘキサヒドロ無水フタル酸とヘキサヒドロ無水フタル酸混合物)4molとのエステル化反応を、以下のようにして行った。先ず、50mlフラスコに、リカシッドMH−700(メチルヘキサヒドロ無水フタル酸とヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物)(23.0g/140mmol)、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(5.00g/34.2mmol)、カオライザーNo.20(5滴)、トルエン(5g)を加え、窒素雰囲気下90℃にて24時間撹拌した。この反応混合液へトルエン(30g)を加え、再結晶により下記化学式で示すエステル化合物(a)(4.90g/収率29.7%)を得た。

Figure 0006050647
(Example 2)
An esterification reaction between 1 mol of 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol and 4 mol of Ricacid MH-700 (a mixture of methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride) was performed as follows. First, Rikacid MH-700 (mixture of methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride) (23.0 g / 140 mmol), 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol (5.00 g) was added to a 50 ml flask. /34.2 mmol), Kaolinizer No. 20 (5 drops) and toluene (5 g) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. Toluene (30 g) was added to the reaction mixture, and recrystallization gave an ester compound (a) represented by the following chemical formula (4.90 g / yield 29.7%).
Figure 0006050647

(比較例1)
エチレングリコール1molとリカシッドMH−700の2molとのエステル化反応を、以下のようにして行った。100mlフラスコに、リカシッドMH−700(55.5g/339mmol)、エチレングリコール(10.0g/161mmol)、カオライザーNo.20(1.09g/8.06mmol)を加え、窒素雰囲気下100℃にて6時間撹拌した。得られた反応混合液は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)(溶剤:テトラヒドロフラン(THF),カラム:ShodexKF−G,KF−802×4,KF−800D(昭和電工株式会社製),流速:1mL/min,温度:40℃)より、下記化学式で示す第三エステル結合非含有のエステル化合物(b)(63.9g)を純度94%で得た。

Figure 0006050647
(Comparative Example 1)
Esterification reaction of 1 mol of ethylene glycol and 2 mol of Ricacid MH-700 was performed as follows. In a 100 ml flask, Ricacid MH-700 (55.5 g / 339 mmol), ethylene glycol (10.0 g / 161 mmol), Kaolinizer No. 20 (1.09 g / 8.06 mmol) was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. The obtained reaction mixture was subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) (solvent: tetrahydrofuran (THF), column: Shodex KF-G, KF-802 × 4, KF-800D (manufactured by Showa Denko KK), flow rate: 1 mL / min. , Temperature: 40 ° C.), a third ester bond-free ester compound (b) (63.9 g) represented by the following chemical formula was obtained with a purity of 94%.
Figure 0006050647

(実施例3)
前記エステル化合物(a)とエチレングリコールとのポリエステル化反応を、以下のようにして行った。
エチレングリコール(261mg、4.22mmol)、エステル化合物(a)(2.00g、4.22mmol)、TA―10(一滴)を加え、170℃から1時間ごとに10℃ずつ反応温度を上げ、200℃にて7時間攪拌することで、重量平均分子量をGPC(溶剤:テトラヒドロフラン(THF),カラム:ShodexKF−G,KF−802×4,KF−800D(昭和電工株式会社製),流速:1mL/min,温度:40℃)により測定し、スチレン換算したところ3,150のポリエステル(2.06g)を得た。
Example 3
The polyesterification reaction of the ester compound (a) and ethylene glycol was performed as follows.
Ethylene glycol (261 mg, 4.22 mmol), ester compound (a) (2.00 g, 4.22 mmol) and TA-10 (one drop) were added, and the reaction temperature was increased from 170 ° C. by 10 ° C. every hour. The mixture was stirred for 7 hours at a temperature of GPC (solvent: tetrahydrofuran (THF), column: Shodex KF-G, KF-802 × 4, KF-800D (manufactured by Showa Denko KK), flow rate: 1 mL / min, temperature: 40 ° C.) and converted to styrene to obtain 3,150 polyester (2.06 g).

(実施例4)
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール1molと無水コハク酸2molとのエステル化反応を、以下のようにして行った。
還流管を備えた100mlフラスコに、無水コハク酸(6.84g/68.4mmol)、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(5.00g/34.2mmol)、DMAP(418mg/3.42mmol)、トリエチルアミン(14.4mL/102mmol)、トルエン(60mL)を加え、窒素雰囲気下110℃にて2時間攪拌した後、無水コハク酸(6.84g/68.4mmol)を2時間毎に6回加え17時間撹拌した。得られた反応混合物はトルエンにて希釈後、上澄みを回収し、飽和塩化ナトリム水溶液で1回洗浄した後、減圧下で溶液を除去した。得られた粗生成物へ酢酸エチルを加え、再結晶により下記化学式で示すエステル化合物(c)(3.03g/収率25.8%)を得た。

Figure 0006050647
Example 4
An esterification reaction between 1 mol of 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol and 2 mol of succinic anhydride was performed as follows.
In a 100 ml flask equipped with a reflux tube, succinic anhydride (6.84 g / 68.4 mmol), 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol (5.00 g / 34.2 mmol), DMAP (418 mg / 3. 42 mmol), triethylamine (14.4 mL / 102 mmol) and toluene (60 mL) were added, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. Then, succinic anhydride (6.84 g / 68.4 mmol) was added every 2 hours. The mixture was added and stirred for 17 hours. The obtained reaction mixture was diluted with toluene, and the supernatant was recovered, washed once with a saturated aqueous sodium chloride solution, and then the solution was removed under reduced pressure. Ethyl acetate was added to the obtained crude product, and recrystallization gave an ester compound (c) represented by the following chemical formula (3.03 g / yield 25.8%).
Figure 0006050647

(参考例1)
エチレングリコール1molとシトラコン酸無水物2molとのエステル化反応を、以下のようにして行った。先ず20mlサンプル管に、シトラコン酸無水物(3.80g/33.9mmol)、エチレングリコール(1.00g/16.1mmol)、カオライザーNo.20(65.0mg/0.480mmol)を加え、窒素雰囲気下で70℃、7時間攪拌した後、100℃にて9時間撹拌した。得られた反応混合液は高速液体クロマトグラフィーより、下記化学式で示すエステル化合物(d)(4.86g)を純度53.1%で得た。

Figure 0006050647
(Reference Example 1)
Esterification reaction of 1 mol of ethylene glycol and 2 mol of citraconic anhydride was performed as follows. First, in a 20 ml sample tube, citraconic anhydride (3.80 g / 33.9 mmol), ethylene glycol (1.00 g / 16.1 mmol), kaolinizer no. 20 (65.0 mg / 0.480 mmol) was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 7 hours under a nitrogen atmosphere, and then stirred at 100 ° C. for 9 hours. The obtained reaction mixture solution was obtained by high performance liquid chromatography to obtain an ester compound (d) (4.86 g) represented by the following chemical formula with a purity of 53.1%.
Figure 0006050647

(比較例2)
エチレングリコールとシトラコン酸無水物とのポリエステル化反応を、以下のようにして行った。20mlサンプル管に、シトラコン酸無水物(5.40g/48.4mmol)、エチレングリコール(3.00g/48.4mmol)、TA−10(一滴)を加え、窒素雰囲気下150℃にて11時間攪拌した後、さらにエチレングリコール(1.00g/16.1mmol)加え13時間撹拌し、最後に180℃にて9時間撹拌することで、重量平均分子量をGPC(溶剤:テトラヒドロフラン(THF),カラム:ShodexKF−G,KF−802×4,KF−800D(昭和電工株式会社製),流速:1mL/min,温度:40℃)により測定し、スチレン換算したところ5,000のポリエステル(7.46g)を得た。
(Comparative Example 2)
The polyesterification reaction between ethylene glycol and citraconic anhydride was carried out as follows. Add citraconic anhydride (5.40 g / 48.4 mmol), ethylene glycol (3.00 g / 48.4 mmol), TA-10 (one drop) to a 20 ml sample tube, and stir at 150 ° C. for 11 hours in a nitrogen atmosphere. Then, ethylene glycol (1.00 g / 16.1 mmol) was further added and stirred for 13 hours. Finally, the mixture was stirred at 180 ° C. for 9 hours, so that the weight average molecular weight was changed to GPC (solvent: tetrahydrofuran (THF), column: Shodex KF). -G, KF-802 × 4, KF-800D (manufactured by Showa Denko KK), flow rate: 1 mL / min, temperature: 40 ° C.) and converted to styrene, 5,000 polyester (7.46 g) was obtained. Obtained.

(物性評価)
熱分解性は、熱分析装置TG−8120(リガク株式会社製)を用い、窒素50mL/min下、アルミナを標準物質として、10℃/minにて室温から500℃まで上げ測定した。250℃以下で分解したものを○、分解しなかったものを×として表1に示す。
(Evaluation of the physical properties)
The thermal decomposability was measured using a thermal analyzer TG-8120 (manufactured by Rigaku Corporation) and increasing the temperature from room temperature to 500 ° C. at 10 ° C./min under 50 mL / min nitrogen using alumina as a standard substance. Table 1 shows the results of decomposition at 250 ° C. or lower as ◯ and those that did not decompose as ×.

Figure 0006050647
Figure 0006050647

表1中、得られたエステル化合物のうち、複数のエステル結合の繰返し構造を有するポリエステルを高分子化合物とし、エステル結合が1つ又は2つで非繰返し構造である化合物を低分子化合物として示す。結合間の総計原子量とは、第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量のことを示す。また、得られたエステル化合物が、低分子化合物である場合には分子量として、高分子化合物である場合には重量平均分子量として示す。   In Table 1, among the obtained ester compounds, a polyester having a plurality of ester bond repeating structures is referred to as a polymer compound, and a compound having one or two ester bonds and a non-repeating structure is referred to as a low molecular compound. The total atomic weight between the bonds indicates the total atomic weight of atoms constituting between the tertiary alcohol ester groups. Moreover, when the obtained ester compound is a low molecular compound, it shows as a molecular weight, and when it is a high molecular compound, it shows as a weight average molecular weight.

表1から、本発明の焼成用バインダーに用いるエステル化合物である実施例1、2、4は、それぞれ、第三アルコールエステル基を有し、またその第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量が300を超えないものであり、250℃以下のような極低温で分解することが明らかとなった。
比較例1は、第三アルコールエステル基を含まず、得られたポリエステル化合物の分子量が300を超えるものであるため、分解されず残存することが明らかとなった。
参考例1は、それぞれ分子量が300以下の第一アルコールを有するアルコール化合物と酸無水物とのエステル化合物であり、低分子化合物であるため、残存しないことが明らかとなった。
比較例2は、第一アルコール由来のエステル結合により構成されたポリエステルであり、それらのエステル結合では分解されず、高分子化合物であるため分解されず残存することが明らかとなった。
From Table 1, Examples 1, 2, and 4, which are ester compounds used for the binder for firing of the present invention, each have a tertiary alcohol ester group, and atoms constituting the tertiary alcohol ester groups. It was revealed that the total atomic weight of the carbon dioxide did not exceed 300 and decomposed at an extremely low temperature of 250 ° C. or lower.
Since Comparative Example 1 did not contain a tertiary alcohol ester group and the molecular weight of the obtained polyester compound exceeded 300, it was revealed that it remained without being decomposed.
Reference Example 1 was an ester compound of an alcohol compound having a primary alcohol with a molecular weight of 300 or less and an acid anhydride, and was a low molecular weight compound, so it was revealed that it did not remain.
Comparative Example 2 was a polyester composed of ester bonds derived from primary alcohols, and it was revealed that these polyester bonds were not decomposed and remained high because they were polymer compounds.

本発明の焼成用バインダーは、低温焼成型のセラミックス成型用や電極形成用のバインダーとして有用であり、さらにポリイミド樹脂などのプラスチック基材のような高温での処理が困難な有機材料の表面加工材料として汎用される。   The binder for firing of the present invention is useful as a binder for molding ceramics and electrodes for low-temperature firing type, and is a surface treatment material for organic materials that are difficult to process at high temperatures such as plastic substrates such as polyimide resins. As a general purpose.

Claims (7)

一分子内に第三アルコール水酸基を2つ有するアルコール化合物及び一分子内に第三アルコール水酸基及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物から選ばれ分子量が最大でも300の第三アルコール類と分子量が最大でも300のモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した複数の第三アルコールエステル基を有するポリエステル骨格含有のエステル化合物であるポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂を、含むことを特徴とする焼成用バインダー。 It is selected from an alcohol compound having two tertiary alcohol hydroxyl groups in one molecule and an alcohol compound having one tertiary alcohol hydroxyl group and one carboxyl group in one molecule, and has a maximum molecular weight of 300 tertiary alcohols with a maximum molecular weight. But 300 mono - and / or di - firing binder and the carboxylic acid is characterized in that the polyester oligomer or a polyester resin an ester compound containing a polyester skeleton, including having a plurality of tertiary alcohol ester groups by ester bonds . 前記エステル化合物が、前記複数の第三アルコールエステル基のポリエステル結合の繰返し構造を有するポリエステル高分子化合物、又は前記複数の第三アルコールエステル基を2つで非繰返し構造とするポリエステル化合物である前記ポリエステルオリゴマー又は前記ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の焼成用バインダー。 The polyester wherein the ester compound, a polyester polymer compound having a repeating structure of polyester binding of said plurality of tertiary alcohol ester group, or a plurality of tertiary alcohol ester groups is a polyester compound to non-repetitive structure in two It is an oligomer or the said polyester resin, The binder for baking of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記エステル化合物が、複数の前記第三アルコールエステル基同士の間を構成する原子の総計原子量を、最大でも300とすることを特徴とする請求項1又は2記載の焼成用バインダー。   The binder for firing according to claim 1 or 2, wherein the ester compound has a total atomic weight of atoms constituting between the plurality of tertiary alcohol ester groups of 300 at the maximum. 前記エステル化合物が、分子量が最大でも300の第一及び/又は第二アルコール類と前記モノ−及び/又はジ−カルボン酸類とがエステル結合した第一及び/又は第二アルコールエステル基を有するポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の焼成用バインダー。   A polyester oligomer having a first and / or second alcohol ester group in which the ester compound is ester-bonded with a first and / or second alcohol having a molecular weight of 300 at the maximum and the mono- and / or di-carboxylic acid. Or it is a polyester resin, The binder for baking in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 一分子内に第三アルコール水酸基を2つ有するアルコール化合物及び一分子内に第三アルコール水酸基及びカルボキシル基を1つずつ有するアルコール化合物から選ばれ分子量が最大でも300の第三アルコール類と分子量が最大でも300のモノ−及び/又はジ−カルボン酸類とをエステル化して、複数の第三アルコールエステル基を形成し、ポリエステル骨格含有のエステル化合物であるポリエステルオリゴマー又はポリエステル樹脂を合成する工程を包含することを特徴とする焼成用バインダーの製造方法。 It is selected from an alcohol compound having two tertiary alcohol hydroxyl groups in one molecule and an alcohol compound having one tertiary alcohol hydroxyl group and one carboxyl group in one molecule, and has a maximum molecular weight of 300 tertiary alcohols with a maximum molecular weight. However, the method includes esterifying 300 mono- and / or di-carboxylic acids to form a plurality of tertiary alcohol ester groups and synthesizing a polyester oligomer or polyester resin which is an ester compound containing a polyester skeleton. The manufacturing method of the binder for baking characterized by these. 前記第三アルコールエステル基を形成した後、分子量が最大でも300の第一及び/又は第二アルコール類を添加しエステル化して、第一及び/又は第二アルコールエステル基を形成し、前記エステル化合物を合成する工程を包含することを特徴とする請求項5に記載の焼成用バインダーの製造方法。   After the formation of the third alcohol ester group, the first and / or second alcohols having a molecular weight of at most 300 are added and esterified to form the first and / or second alcohol ester groups, and the ester compound The method for producing a binder for firing according to claim 5, further comprising a step of synthesizing. 請求項1〜4の何れかに記載の焼成用バインダーと無機粉末とを含むことを特徴とする焼成用バインダー組成物。   A baking binder composition comprising the baking binder according to any one of claims 1 to 4 and an inorganic powder.
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JP2006151727A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Sekisui Chem Co Ltd Manufacturing method of sintered compact
JP5339733B2 (en) * 2007-01-26 2013-11-13 京セラ株式会社 Paste composition
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